ES2898079T3 - Vehículo de limpieza para túnel - Google Patents

Abstract

Vehículo de limpieza para túnel con un accionamiento de avance (13), un depósito de líquido de lavado (8) y una unidad de limpieza (1), conectada al depósito de líquido de lavado (8) mediante tuberías de alimentación (5), con cepillos de limpieza (3) y toberas de limpieza (4) para la descarga del líquido de lavado contra la pared interior de túnel, estando prevista una unidad de aspiración para el líquido de lavado contaminado, estando conectada la unidad de aspiración a un depósito de sedimentación (6) para la purificación previa del líquido de lavado contaminado mediante la decantación de sólidos más pesados que el agua y estando conectado el depósito de sedimentación (6) a una unidad de tratamiento (11) para el líquido de lavado purificado previamente mediante una tubería de alimentación (9, 15) para bombear el agua de rebose del depósito de sedimentación (6) como líquido de lavado purificado previamente, comprendiendo dicha unidad de tratamiento una etapa de floculación (16) y una etapa de sedimentación(17), situada a continuación de la etapa de floculación (16), y estando prevista una tubería de retorno (10) para el líquido de lavado purificado desde la unidad de tratamiento (11) hasta el depósito de líquido de lavado (8).

Description

DESCRIPCIÓN

Vehículo de limpieza para túnel

La presente invención se refiere a un vehículo de limpieza para túnel con un accionamiento de avance, un depósito de líquido de lavado y una unidad de limpieza, conectada al depósito de líquido de lavado mediante tuberías de alimentación, con cepillos de limpieza y toberas de limpieza para la descarga de líquido de lavado contra la pared interior del túnel, estando prevista una unidad de aspiración para el líquido de lavado contaminado, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Las paredes interiores de un túnel se ensucian durante la utilización del túnel y necesitan una limpieza periódica. Con este fin son conocidos vehículos de limpieza que están provistos de cepillos de limpieza y toberas de limpieza, pulverizando las toberas de limpieza un líquido de lavado a alta presión contra la pared interior del túnel con ayuda de bombas de alta presión y limpiando los cepillos de limpieza la pared interior del túnel. Para la limpieza de túneles ferroviarios, tales vehículos de limpieza están diseñados como vehículos ferroviarios. Un dispositivo genérico se describe en el documento JP2001064930A. Este dispositivo conocido presenta también una unidad de tratamiento que comprende una etapa de floculación, estando prevista una tubería de retorno para el líquido de lavado purificado desde la unidad de tratamiento hasta el depósito de líquido de lavado. Otros dispositivos de limpieza se describen en los documentos DE3538539A1, DE102005020018A1 y NL8001377A. Sin embargo, la utilización del líquido de lavado causa en la práctica una serie de dificultades. Por una parte, es necesario transportar grandes cantidades de líquido de lavado, mayormente agua. Por la otra parte, el líquido de lavado descargado moja de manera considerable el suelo del túnel. Es posible esperar en líneas secundarias de la red ferroviaria hasta haberse absorbido el líquido de lavado contaminado. En el caso de líneas de altas prestaciones con una gran circulación, el líquido de lavado contaminado se tiene que recoger y transportar, lo que se realiza normalmente con camiones cisterna. La logística utilizada para el agua sucia es muy exigente, porque hay que recoger y transportar grandes cantidades de agua sucia en tramos de difícil acceso. Para la limpieza de un túnel ferroviario de longitud promedio, un camión cisterna tiene que realizar varios viajes para transportar el agua sucia. Además, el vehículo de limpieza se tiene que abastecer de agua fresca. Estas operaciones prolongan el tiempo requerido para la limpieza del túnel y encarecen la limpieza. Por tanto, se ha propuesto, por ejemplo, añadir el líquido de lavado a una corriente de aire comprimido, generada por toberas de soplado propias, mediante inyectores y pulverizar a presión el aerosol, producido de esta manera, contra la pared interior del túnel, lo que permite reducir el consumo de agua. De este modo se pueden reducir, pero no solucionar los problemas descritos arriba.

Por consiguiente, el objetivo de la invención es poder realizar de una manera más rápida y económica la limpieza de las paredes interiores de túneles. Asimismo, debe ser posible un uso económico del líquido de lavado.

Estos objetivos se consiguen mediante las características de la reivindicación 1. La reivindicación 1 se refiere a un vehículo de limpieza para túnel con un accionamiento de avance, un depósito de líquido de lavado y una unidad de limpieza, conectada al depósito de líquido de lavado mediante tuberías de alimentación, con cepillos de limpieza y toberas de limpieza para la descarga del líquido de lavado contra la pared interior del túnel, estando prevista una unidad de aspiración para el líquido de lavado contaminado, en el que se propone según la invención que la unidad de aspiración esté conectada a un depósito de sedimentación para la purificación previa del líquido de lavado contaminado mediante la decantación de sólidos más pesados que el agua y que el depósito de sedimentación esté conectado a una unidad de tratamiento para el líquido de lavado purificado previamente mediante una tubería de alimentación para bombear el agua de rebose del depósito de sedimentación como líquido de lavado purificado previamente, comprendiendo dicha unidad de tratamiento una etapa de floculación y una etapa de sedimentación situada a continuación de la etapa de floculación, y que una tubería de retorno esté prevista para el líquido de lavado purificado desde la unidad de tratamiento hasta el depósito de líquido de lavado.

El vehículo de limpieza, según la invención, prevé entonces no sólo la recogida y el tratamiento del líquido de lavado contaminado, sino también su reutilización para la limpieza de túnel al retornar el líquido de lavado purificado al depósito de líquido de lavado conectado a la unidad de limpieza. Sin embargo, la reutilización del líquido de lavado contaminado para la limpieza de túnel es difícil de implementar, porque el agua sucia de una limpieza de túnel puede contener impurezas problemáticas, tales como lodos de hormigón, asfalto, barnices o plásticos, que resultan muy difíciles de tratar y pueden dañar las juntas y las válvulas de las bombas y las toberas de alta presión utilizadas para la unidad de limpieza. El tratamiento de esta aguas sucia es difícil incluso en condiciones simples y casi imposible en particular en las condiciones de espacio limitado de un vehículo de limpieza de túnel y durante el movimiento constante del vehículo de limpieza de túnel y además, el tratamiento se ha de realizar con una calidad suficiente para permitir la reutilización con bombas y toberas de alta presión. Según la invención, la reutilización del líquido de lavado contaminado se implementa por medio de una combinación de un depósito de sedimentación y una unidad de tratamiento con una etapa de floculación y una etapa de sedimentación situada a continuación de la etapa de floculación. En el depósito de sedimentación se decantan los sólidos que son más pesados que el agua. El agua de rebose se puede bombear y representa el líquido de lavado purificado previamente que no puede ser utilizado aún en las bombas y toberas de alta presión de la unidad de limpieza, como ha comprobado el inventor. Por tanto, según la invención está prevista una unidad de tratamiento con una etapa de floculación y una etapa de sedimentación situada a continuación de la etapa de floculación, mediante la que se pueden eliminar los sólidos coloidales. Sólo entonces el agua de rebose de la etapa de sedimentación, situada a continuación de la etapa de floculación, dispone de la pureza requerida para poder ser bombeada al depósito de líquido de lavado de la unidad de limpieza.

Para poder operar óptimamente la etapa de floculación se propone también que el depósito de sedimentación esté conectado a un depósito colector mediante una primera tubería de alimentación para el líquido de lavado purificado previamente y que el depósito colector esté conectado a la unidad de tratamiento mediante una segunda tubería de alimentación. De esta manera, la unidad de tratamiento se puede operar independientemente de la cantidad de agua sucia que entra actualmente en el depósito de sedimentación, lo que facilita en particular el funcionamiento de la etapa de floculación y la dosificación del floculante.

Se propone también que la unidad de tratamiento comprenda una etapa de filtración situada a continuación de la etapa de sedimentación. Con este fin puede estar prevista una bomba de aumento de presión, situada a continuación de la etapa de sedimentación, para poder operar óptimamente la etapa de filtración. La etapa de filtración permite eliminar los sólidos que quedan en el rebose de la etapa de sedimentación. La configuración de la etapa de filtración puede variar. Se utilizan preferentemente, por ejemplo, filtros de arena y/o filtros de bolsa. Los filtros de arena y de bolsa son filtros con un diseño simple que se pueden utilizar para la filtración final en concentraciones muy pequeñas de sólidos. Asimismo, pueden estar previstos intercambiadores de iones, filtros de carbón activo o dispositivos para la desinfección ultravioleta.

Con respecto a la implementación constructiva de la unidad de tratamiento en las condiciones de espacio limitado de un vehículo de limpieza en movimiento se propone que la unidad de tratamiento presente un revestimiento en forma de paralelepípedo, extendiéndose la etapa de floculación a lo largo de un lado longitudinal interior del revestimiento dentro de una primera mitad de paralelepípedo y extendiéndose la etapa de sedimentación a lo largo de un lado ancho interior del revestimiento. La unidad de tratamiento se puede situar con su revestimiento en forma de paralelepípedo, por ejemplo, en un vagón de un vehículo ferroviario. La etapa de floculación comprende en particular un depósito de floculación y un elemento de alimentación de floculante con mecanismos agitadores correspondientes. La disposición de la etapa de floculación a lo largo de un lado longitudinal interior del revestimiento dentro de una primera mitad de paralelepípedo del revestimiento condiciona un diseño del depósito de floculación, en el que la longitud del depósito de floculación es preferentemente superior a su altura y la altura es preferentemente superior a su anchura. En este diseño se reduce también el oleaje del líquido, presente en el depósito de floculación, que es generado por el movimiento del vehículo de limpieza. El depósito de floculación está conectado en su entrada al depósito colector y en su salida a la etapa de sedimentación. La etapa de filtración se puede disponer a lo largo de un lado longitudinal interior del revestimiento dentro de una segunda mitad de paralelepípedo, de modo que se utiliza óptimamente el espacio interior en forma de paralelepípedo de la unidad de tratamiento.

Dado que el agua sucia provoca un desplazamiento del valor pH que puede afectar el proceso de limpieza siguiente, así como partes de la instalación, por ejemplo, las bombas o las toberas, se propone también que la unidad de tratamiento presente un dispositivo para la neutralización de pH del líquido de lavado.

Con respecto a la etapa de sedimentación se propone que la misma esté diseñada como clarificador de láminas. Los clarificadores de láminas presentan en la zona del fondo varias placas inclinadas, dispuestas en paralelo, para maximizar la zona de sedimentación respecto al espacio disponible, lo que resulta muy ventajoso en las condiciones existentes de espacio limitado.

Se propone también que la unidad de aspiración esté diseñada como una campana de aspiración dispuesta, visto en dirección de marcha, después de la unidad de limpieza. La unidad de aspiración, conectada al depósito de sedimentación, se encuentra entonces en la zona de pulverización directa del líquido de lavado y puede recoger, por tanto, una cantidad máxima de líquido de lavado pulverizado.

La invención se explica detalladamente a continuación por medio de un ejemplo de realización con ayuda de las figuras adjuntas. Muestran:

Fig. 1 una representación esquemática de una forma de realización de un vehículo de limpieza, según la invención, visto desde arriba; y

Fig. 2 una representación esquemática de una forma de realización de la unidad de tratamiento.

Se hace referencia primeramente a la figura 1 que muestra una representación esquemática de una forma de realización de un vehículo de limpieza, según la invención, con un accionamiento de avance 13, un depósito de líquido de lavado 8, una unidad de limpieza 1, conectada al depósito de líquido de lavado 8 mediante tuberías de alimentación 5, con cepillos de limpieza 3 rotatorios y toberas de limpieza 4 dispuestas en barras de pulverización para la descarga del líquido de lavado. Las tuberías de alimentación 5 están diseñadas aquí como tuberías flexibles que se extienden por un soporte para la fijación de la unidad de limpieza 1 en el vehículo de limpieza. El líquido de lavado se pulveriza a presión contra la pared interior de túnel mediante bombas de alta presión no visibles (figuras I y 2) que pueden estar situadas en las tuberías de alimentación 5 o la unidad de limpieza 1. Una campana de aspiración 2 dispuesta después de la unidad de limpieza 1, visto en dirección de marcha, forma parte de una unidad de aspiración sujetada en un soporte provisto de tuberías flexibles 14 y conectada mediante las tuberías flexibles 14 a un depósito de sedimentación 6, en el que se recoge el líquido de lavado aspirado y contaminado. El depósito de sedimentación 6 está conectado a un depósito colector 7 mediante una primera tubería de alimentación 9 para el líquido de lavado purificado previamente y el depósito colector 7 está conectado a la unidad de tratamiento 11 mediante una segunda tubería de alimentación 15. La unidad de tratamiento 11 está conectada a su vez al depósito de líquido de lavado 8 mediante una tubería de retorno 10 para el líquido de lavado purificado. Las tuberías de alimentación 9, 15, así como la tubería de retorno 10 están diseñadas asimismo como tuberías flexibles. En la forma de realización mostrada en la figura 1 está previsto un contenedor de alojamiento 12 para los operarios del vehículo de trabajo. En la forma de realización mostrada, el vehículo de limpieza está diseñado también como vehículo ferroviario, en el que todos los depósitos, así como la unidad de tratamiento 11 se han situado en vagones, según la representación esquemática de la figura 1.

Como ya se mencionó, el líquido de lavado aspirado y contaminado es conducido primero al depósito de sedimentación 6 por la campana de aspiración 2 a través de las tuberías flexibles 14. En el depósito de sedimentación 6 tiene lugar una filtración previa y una separación preliminar al decantarse los sólidos que son más pesados que el agua. El agua de rebose del depósito de sedimentación 6 representa el líquido de lavado purificado previamente que se bombea a un depósito colector 7 para la unidad de tratamiento 11 siguiente a través de una primera tubería de alimentación 9.

El depósito colector 7 está conectado mediante una segunda tubería de alimentación 15 a la unidad de tratamiento I I que comprende una etapa de floculación 16 y una etapa de sedimentación 17 situada a continuación de la etapa de floculación 16, como se explica a continuación por medio de la figura 2. La figura 2 muestra una representación esquemática de una forma de realización de una unidad de tratamiento 11. La etapa de floculación 16 está formada por un depósito de floculación 18 y un elemento de alimentación de floculante 16 con mecanismos agitadores correspondientes 20 y sirve para eliminar los sólidos coloidales del líquido de lavado purificado previamente. Con este fin, el depósito de floculación 18 está conectado en su entrada al depósito colector 7 y en su salida a la etapa de sedimentación 17 y se puede subdividir en un tanque de reactor 18a en el lado de la entrada, en el que se debe conseguir mayormente una buena mezcla del líquido de lavado a purificar con el floculante, y un tanque de consolidación 18b en el lado de la salida, en el que se debe conseguir mayormente la formación de flóculos decantables. Como floculante se utiliza preferentemente un floculante de amplio espectro, porque en la mayoría de los casos no se conoce la composición exacta de las impurezas en el líquido de lavado utilizado.

La etapa de sedimentación 17 siguiente sirve para la sedimentación de los flóculos formados en la etapa de floculación 16 y está diseñada preferentemente como clarificador de láminas. En la zona del fondo de la etapa de sedimentación 17 está dispuesta una bomba de transporte de fango 21 para eliminar el fango decantado. El líquido de lavado purificado, procedente de la etapa de sedimentación 17, se alimenta a continuación a un tanque colector 30 con una bomba de aumento de presión 31 para una etapa de filtración siguiente 22. La etapa de filtración 22 sirve para la filtración final y comprende en el ejemplo de realización de la figura 2 un filtro de arena 23, un filtro de bolsa 24, un intercambiador de iones 25 y un filtro de carbón activo 26. La selección y el orden de los filtros de la etapa de filtración 22 pueden variar libremente. En el ejemplo de realización de la figura 2 se muestra también un dispositivo para la desinfección ultravioleta 27, así como un dispositivo para la neutralización de pH 29, porque la etapa de floculación 16 provoca un desplazamiento del valor pH que puede afectar el proceso de limpieza siguiente, así como partes de la instalación, por ejemplo, las bombas o las toberas. Por último, está prevista una unidad de monitorización y control 28 para representar y, dado el caso, poder modificar parámetros operativos de los depósitos, las bombas y las toberas y monitorizar y controlar así todo el proceso de lavado. El líquido de lavado purificado se bombea finalmente del dispositivo para la neutralización de pH 29 al depósito de líquido de lavado 8 a través de la tubería de retorno 10.

En la figura 2 se muestra esquemáticamente una implementación constructiva de la unidad de tratamiento 11, en la que la unidad de tratamiento 11 presenta un revestimiento en forma de paralelepípedo, extendiéndose la etapa de floculación 16 a lo largo de un lado longitudinal interior del revestimiento dentro de una primera mitad de paralelepípedo y extendiéndose la etapa de sedimentación 17 a lo largo de un lado ancho interior del revestimiento. La etapa de filtración 22 está dispuesta a lo largo de un lado longitudinal interior del revestimiento dentro de una segunda mitad de paralelepípedo, de modo que el espacio interior en forma de paralelepípedo de la unidad de tratamiento 11 se utiliza óptimamente y el líquido de lavado purificado previamente y el líquido de lavado purificado se alimentan o se evacuan en el mismo lado de la unidad de tratamiento 11.

Por tanto, el vehículo de limpieza según la invención prevé no sólo la recogida y el tratamiento del líquido de lavado contaminado, sino también su reutilización para la limpieza de túnel al retornar el líquido de lavado purificado de la unidad de tratamiento 11 al depósito de líquido de lavado 8 conectado a la unidad de limpieza 1. La reutilización del líquido de lavado contaminado para la limpieza de túnel se implementa por medio de una combinación de un depósito de sedimentación 6 y una unidad de tratamiento 11 con una etapa de floculación 16 y una etapa de sedimentación 17, situada a continuación de la etapa de floculación 16, para la eliminación de sólidos coloidales. El agua de rebose de la etapa de sedimentación 17, situada a continuación de la etapa de floculación 16, dispone de la pureza requerida para poder ser bombeada al depósito de líquido de lavado 8 de la unidad de limpieza 1 y para poder ser utilizada con las bombas y las toberas de alta presión de la unidad de limpieza 1. Después de la limpieza de túnel es necesario únicamente bombear y eliminar los sólidos decantados del depósito de sedimentación 6, así como el fango transportado de la etapa de sedimentación 7, así como adicionar el agua de lavado faltante, lo que se puede realizar a distancia del túnel limpio y, por consiguiente, en condiciones operativas simples. El transporte de líquido de lavado contaminado mediante camiones cisterna, así como el suministro constante de líquido de lavado fresco se pueden eliminar completamente, lo que permite ejecutar una limpieza más rápida y económica de paredes interiores de túnel. Asimismo, se consigue una utilización económica del líquido de lavado.

Lista de números de referencia

1 Unidad de limpieza

2 Campana de aspiración

3 Cepillos de limpieza

4 Toberas de limpieza

5 Tuberías de alimentación

6 Depósito de sedimentación

7 Depósito colector

8 Depósito de líquido de lavado

9 Primera tubería de alimentación

10 Tubería de retorno

11 Unidad de tratamiento

12 Contenedor de alojamiento

13 Accionamiento de avance

14 Tubería flexible

15 Segunda tubería de alimentación

16 Etapa de floculación

17 Etapa de sedimentación

18 Depósito de floculación

19 Elemento de alimentación de floculante

20 Mecanismos agitadores

21 Bomba de transporte de fango

22 Etapa de filtración

23 Filtro de arena

24 Filtro de bolsa

25 Intercambiador de iones

26 Filtro de carbón activo

27 Dispositivo para la desinfección ultravioleta

28 Unidad de monitorización y control

29 Dispositivo para la neutralización de pH

30 Tanque colector

31 Bomba de aumento de presión

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Vehículo de limpieza para túnel con un accionamiento de avance (13), un depósito de líquido de lavado (8) y una unidad de limpieza (1), conectada al depósito de líquido de lavado (8) mediante tuberías de alimentación (5), con cepillos de limpieza (3) y toberas de limpieza (4) para la descarga del líquido de lavado contra la pared interior de túnel, estando prevista una unidad de aspiración para el líquido de lavado contaminado, estando conectada la unidad de aspiración a un depósito de sedimentación (6) para la purificación previa del líquido de lavado contaminado mediante la decantación de sólidos más pesados que el agua y estando conectado el depósito de sedimentación (6) a una unidad de tratamiento (11) para el líquido de lavado purificado previamente mediante una tubería de alimentación (9, 15) para bombear el agua de rebose del depósito de sedimentación (6) como líquido de lavado purificado previamente, comprendiendo dicha unidad de tratamiento una etapa de floculación (16) y una etapa de sedimentación(17), situada a continuación de la etapa de floculación (16), y estando prevista una tubería de retorno (10) para el líquido de lavado purificado desde la unidad de tratamiento (11) hasta el depósito de líquido de lavado (8).

2. Vehículo de limpieza de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el depósito de sedimentación (6) está conectado a un depósito colector (7) mediante una primera tubería de alimentación (9) para el líquido de lavado purificado previamente y por que el depósito colector (7) está conectado a la unidad de tratamiento (11) mediante una segunda tubería de alimentación (15).

3. Vehículo de limpieza de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la unidad de tratamiento (11) comprende una etapa de filtración (22) situada a continuación de la etapa de sedimentación (17).

4. Vehículo de limpieza de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que está prevista una bomba de aumento de presión (31) situada a continuación de la etapa de sedimentación (17).

5. Vehículo de limpieza de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, caracterizado por que la etapa de filtración (22) comprende un filtro de arena (13) y/o un filtro de bolsa (24).

6. Vehículo de limpieza de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la unidad de tratamiento (11) presenta un revestimiento en forma de paralelepípedo, extendiéndose la etapa de floculación (16) a lo largo de un lado longitudinal interior del revestimiento dentro de una primera mitad de paralelepípedo y extendiéndose la etapa de sedimentación (17) a lo largo de un lado ancho interior del revestimiento.

7. Vehículo de limpieza de acuerdo con la reivindicación 3 y 6, caracterizado por que la etapa de filtración (22) extiende a lo largo de un lado longitudinal interior del revestimiento dentro de una segunda mitad de paralelepípedo.

8. Vehículo de limpieza de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la unidad de tratamiento (11) presenta un dispositivo para la neutralización de pH (29).

9. Vehículo de limpieza de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la etapa de sedimentación (17) está diseñada como clarificador de láminas.

10. Vehículo de limpieza de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la unidad de aspiración está diseñada como una campana de aspiración (2) dispuesta, visto en dirección de marcha, después de la unidad de limpieza (1).